数据结构第四章：串的定义与操作

"这份PPT详细讲解了数据结构中关于串（字符串）的实现，适合初学者学习。主要内容包括串的定义、表示和实现、以及模式匹配算法。" 在计算机科学中，数据结构是组织和存储数据的方式，以便于高效地访问和修改。第四章的主题是"串"，也就是字符串，它是数据结构中一个重要的组成部分。串是由零个或多个字符组成的有限序列，可以是字母、数字或其他字符。串的表示通常有两种主要形式：定长串和变长串，分别对应于固定大小的数组和动态分配的链表。 1. **串类型的定义** - 基本概念：串是由零个或多个字符组成的序列，记为S=‘a1a2an’，其中S是串的名字，'a1a2an'是串的值，每个ai代表一个字符。 - 子串：从串中选取任意连续字符形成的子序列，例如在串"A=‘ChinaBeijing’"中，"Beijing"和"China"都是子串。 - 主串：包含子串的串称为主串。 - 位置：字符在串中的序号是其位置，子串的位置由其第一个字符的位置表示。 - 串的长度：字符的个数，如"A=‘ChinaBeijing’"的长度是13。 - 空串：没有字符的串，用"''"表示，不同于由空格组成的空格串。 - 串相等：两个串的长度相同且对应位置的字符都相等时，它们相等。 2. **串的抽象数据类型定义** - ADTString定义了数据对象D为字符集合的序列，并定义了数据关系R1为相邻字符的关系。 - 串的操作与线性表不同，通常针对整个串进行，比如查找子串、截取子串、插入或删除子串等。 3. **串的基本运算** - `StrAssign(&T, chars)`：将字符串常量`chars`赋值给串`T`，生成新的串`T`。 - `StrCompare(S, T)`：比较两个串`S`和`T`，返回值大于0、等于0或小于0，表示`S`大于、等于或小于`T`。 4. **串的表示和实现** - 定长串：预先分配固定长度的数组，适用于长度已知的情况，浪费空间但访问速度快。 - 动态分配的链表：每个节点存储一个字符和指向下一个字符的指针，适用于长度不确定的情况，灵活但访问速度较慢。 5. **串的模式匹配算法** - 模式匹配是查找一个字符串（模式）在另一个字符串（主串）中出现的位置，常见的算法有朴素的Brute Force算法、KMP算法、Boyer-Moore算法等，这些算法在效率上有所差异，适用于不同的场景。 学习串的数据结构和相关操作是理解文本处理、字符串搜索、编译原理等领域的基础，对于编程和算法设计至关重要。通过掌握这些知识，开发者可以更有效地处理文本数据，提高程序的效率。